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控制灌溉水稻叶片水平的水分利用效率试验研究 总被引：11，自引：2，他引：9
根据现场试验资料,分析了晚稻叶片水平的水分利用效率的日变化与全生育期变化,叶片的水分利用效率与气孔导度及外界影响因子包括光合有效辐射、土壤水分、叶气温差等的相互关系。结果表明：控制灌溉水稻叶片的水分利用效率在较高土壤水分时与对照处理差别不明显,适度土壤水分调控可以获得较高的水分利用效率;全生育期水稻叶片的水分利用效率随土壤水分变化而波动,过高过低的土壤水分均不利于水分利用效率的提高;叶片的光合速率、蒸腾速率与水分利用效率均随气孔导度的增加表现出先增后减的变化规律。水稻叶片的水分利用效率影响因素分析显示：水分利用效率随叶气温差、二氧化碳浓度和空气湿度的增加而增加;有利于获得较高水分利用效率的气孔导度、光合有效辐射、空气温度和土壤水分范围分别是200～350 μmol·m-2·s-1、400～900 μmol·m-2·s-1、28～34℃和85%～90%的土壤饱和含水率。 相似文献
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水分供应对甘薯生长发育、产量形成具有重要影响。为探讨不同水分处理对甘薯光合与荧光特性的影响,本研究以鲜食型甘薯‘烟薯25号’为试验材料,研究不同水分处理下甘薯叶片的光合-光响应过程及其荧光特性,并利用不同模型对光响应过程进行拟合。研究结果表明：干旱和淹水处理显著降低了甘薯叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）;当PAR≤1 000 μmol·m-2·s-1时,干旱及淹水处理Pn的降低主要受气孔限制,当PAR>1 000 μmol·m-2·s-1时,Pn的降低主要受非气孔限制。荧光参数表明,干旱及淹水处理下甘薯叶片光系统Ⅱ（PSⅡ）对光的捕获及吸收能力下降,热耗散增加。光响应模型以直角双曲线修正模型拟合精度最高,且能拟合出饱和光强,适用于不同的土壤水分环境。模型拟合参数显示,所有处理甘薯叶片初始量子效率（α）为0.039~0.055,位于0~0.125的理论范围值内,干旱、淹水处理下甘薯叶片表现出显著的光饱和、光抑制现象,光能利用减弱,且淹水处理的光利用能力小于干旱处理。综合分析认为,直角双曲线修正模型是甘薯不同水分条件下光响应变化最佳模型。干旱及淹水处理均会对甘薯光系统造成损伤,使甘薯光合能力下降,淹水比干旱更易于降低甘薯叶片对光的利用能力,高光强会加重甘薯水分的胁迫程度。 相似文献
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旱作春玉米冠层及叶片瞬态气体交换及水分利用效率日变化特征 总被引：3，自引：0，他引：3
旱作作物不同尺度瞬态气体交换和水分利用效率同步观测的研究,对于节水高效农业理论研究和生产实践均具有及其重要的意义。该文采用涡度相关技术和LI-COR6400便携式光合作用测定仪测定旱作春玉米灌浆期冠层、叶片瞬时CO2和H2O汽交换速率,并分析其瞬态水分利用效率日变化特征。结果表明,旱作春玉米灌浆期0～100 cm根层土壤相对湿度为40%时,日变化过程中晴日中上部位叶片的光合速率高峰值为1.3 mg·m-2·s-1(29.82 μmol·m-2·s-1),与同纬度地区灌溉玉米的光合速率高峰值相近;而群体下光合速率高峰值为0.9 mg·m-2·s-1(20.65 μmol·m-2·s-1),只及同纬度地区灌溉玉米灌浆期光合速率高峰值的54.5%;群体和叶片水分利用效率高峰值分别为0.16 g(CO2)/g(H2O)和0.06 g(CO2)/g(H2O),正午前后分别维持在0.0055～0.0123 g(CO2)/g(H2O)和0.0113～0.0197 g(CO2)/g(H2O),叶片尺度的光合速率和水分利用效率在10∶00以后的时段内明显高于群体水平。 相似文献
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本研究采用开顶式培养室对两个水稻品种矮香糯(O.sativa var.aixiangnuo)和安农S(O.satica var. anong-S) 在模拟大气CO2浓度升高环境中叶片光合速率、蒸腾速率及水分利用率的变化作了初步研究。结果表明 ，生长在650±30mg.kg-1CO2浓度下的水稻其光合速率、水分利用率提高，蒸腾速率降低 ，气孔阻力增加，且品种间差异极显著。 相似文献
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CO2浓度升高对不同水分条件下冬小麦生长和水分利用的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
以CO2浓度升高为主要特征的气候变化对作物生长发育及产量形成的影响日益受到重视。冬小麦是我国主要粮食作物之一, 主要分布在干旱及半干旱地区, 且生长期内多干旱少雨。研究不同水分条件下冬小麦的生长变化及水分利用对CO2浓度升高的响应具有重要的科学和实践意义。本研究在封顶式生长室中对2个土壤水分水平[适宜水分: 70%~80%田间持水量; 干旱胁迫: 50%~60%田间持水量]的盆栽冬小麦进行了CO2熏蒸试验[背景大气浓度: (396.1±29.2) μmol·mol-1; 升高的浓度: (760.1±36.1)μmol·mol-1]。对小麦植株生理指标、生物量、产量、耗水量和水分利用效率(WUE)等的研究结果表明, 与背景大气CO2浓度相比, CO2浓度升高可促进冬小麦生长, 其地上生物量显著增加, 适宜水分和干旱胁迫条件下分别增加了28.6%和18.6%; 籽粒产量显著增加, 适宜水分和干旱胁迫条件下分别增加了32.6%和22.6%; CO2浓度升高主要通过增加穗粒数提高籽粒产量, 穗粒数在适宜水分条件下提高24.3%, 干旱胁迫条件下提高15.5%, 对千粒重没有显著影响。CO2浓度升高使群体和产量WUE显著提高, 在适宜水分条件下提高幅度较大, 分别提高17.7%和24.8%。CO2浓度升高显著提高了叶片光合速率(Pn)、降低了气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr); 在适宜水分和干旱胁迫下Pn分别提高15.6%与12.9%, Gs分别降低22.7%与18.2%, Tr分别降低8.9%与7.5%。CO2浓度升高提高了叶片水势及叶绿素含量; 在适宜水分条件下叶片水势提高幅度较大, 为7.7%; 叶片叶绿素含量在2种水分条件分别提高7.5%与3.8%。由以上试验结果可得出: CO2浓度升高对冬小麦的生长、产量及水分利用效率均具有促进作用, 而且在土壤水分状况较好时, 这种作用效果更明显; CO2浓度升高主要通过增加穗粒数来促进产量提高。 相似文献
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等高反坡阶对玉米生长及光合特性的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
[目的] 探讨坡耕地等高反坡台阶措施对玉米生长及光合特性的影响,为云南省坡耕地作物种植提供科学依据。[方法] 以玉米（云瑞668）为供试材料,采用田间试验,试验设置2个布设有反坡台阶的坡耕地样地（2#和3#,CR）及1个未扰动的对照样地（1#,CK）,通过野外定位监测方法,测定玉米生长相关指标,净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率以及作物产量,研究等高反坡阶对玉米生长特征、光合特性的影响。[结果] 等高反坡阶措施对玉米茎粗、穗位高影响不显著。反坡阶坡中地块对玉米株高促进作用最为显著,增幅为27.9%;反坡阶样地玉米叶面积指数显著高于原状坡耕地,LAI最高达5.01~5.78,灌浆期后可维持相对较高的LAI,而CK组LAI范围为3.78~4.79,且下降较快;反坡阶处理下玉米叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、叶片瞬时水分利用效率（WUEL）、作物水分利用效率（WUE）均高于坡耕地;玉米产量分别较坡耕地提高了9.6%,13.8%。[结论] 在云南省坡耕地作物种植地区,通过布设等高反坡阶减少水土流失,提高土壤水分,增加土壤贮水量,进而使叶片维持较高的光合作用以及生理状态,为玉米干物质生产奠定了生理基础,提高了作物产量。自然降雨情况下,坡耕地坡度为15°时布设高反坡阶对玉米光合特性、WUE及产量促进作用最佳。 相似文献
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利用环境生长室探讨不同CO2浓度和土壤水分亏缺处理下玉米植株生物量、气孔形态与分布特征、叶片气体交换参数、叶绿素荧光参数等生长及生理指标的变化规律。以‘郑单958’ 玉米品种为试材,利用环境生长室设置2个CO2浓度和4个土壤水分梯度对玉米进行CO2浓度和水分处理。结果表明：1）不同程度土壤水分亏缺均显著降低玉米地上生物量（P<0.05）,但CO2浓度升高增加了轻度水分亏缺条件下玉米地上生物量（P<0.01）和总生物量（P<0.01）。2）大气CO2浓度升高导致轻度和中度水分亏缺条件下玉米的净光合速率（Pn）分别提高15.8%（P<0.05）和25.7%（P=0.001）,而CO2浓度升高却降低了玉米叶片蒸腾速率（P<0.001）和气孔导度（P<0.001）,最终导致玉米瞬时水分利用效率均显著提高（P<0.001）。3）不同水分处理对玉米叶片气孔密度和单个气孔形态特征均造成显著影响（P<0.01）。因此,大气CO2浓度升高可以增加轻度水分亏缺条件下玉米叶片氮含量、叶片非结构性碳水化合物含量和光合电子传递速率,从而提高玉米植株的生物量累积以及叶片碳同化能力和水分利用效率。研究结果将为深入理解气候变化背景下玉米对大气CO2浓度升高和土壤水分亏缺的生理生态响应机制提供科学依据。 相似文献
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为探讨磁化水灌溉处理在促进植物生长、提高植株重金属耐受性方面的作用机制,本研究采用随机区组试验设计,研究了镉胁迫（0 μmol·L-1、50 μmol·L-1、100 μmol·L-1）下磁化水灌溉处理对1 a生欧美杨''I-107''光合特性、叶绿素荧光动力学参数及生长特性的影响。结果表明：1）镉胁迫会显著降低植株高生长和根茎叶干物质量;低浓度（50 μmol·L-1）镉处理促进根系直径及体积增大（P<0.05）,高浓度（100 μmol·L-1）则会抑制根系各形态参数;镉胁迫下欧美杨叶绿素b和类胡萝卜素含量分别降低12.50%、43.24%和19.27%、46.37%（P<0.05）,净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、胞间二氧化碳（Ci）分别降低13.68%和33.68%、8.07%和27.81%、5.00%和14.99%（P<0.05）,同时,PSⅡ潜在活性（Fv/Fm）、最大光化学速率（Fv/Fo）、光合性能指数（PIabs）和量子产额（φEo）均有不同程度降低。2）磁化水灌溉提高镉胁迫植株高生长及根茎叶干物质量,增加植株根系长度及表面积;同时,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量在0 μmol·L-1和100 μmol·L-1镉胁迫下分别提高16.99%、40.20%,8.67%、39.10%和17.32%、50.52%（P<0.05）;Gs、Ci及WUE显著升高,Tr则降低24.20%、23.33%、12.06%（P<0.05）;另外,Fv/Fm、Fv/Fo、PIabs显著升高（P<0.05）。综上所述,磁化水灌溉处理有助于提高镉胁迫下欧美杨幼苗光合色素含量,维持光合机构功能,增强光合碳同化速率,减轻镉胁迫对植株生长发育的抑制。 相似文献
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不同地区凤眼莲的光合生态功能型及其生态因子分析 总被引：4，自引：0，他引：4
李霞 《中国生态农业学报》2011,19(4):823-830
以江苏省农业科学院太湖雪堰、南京和滇池白山湾的试验点内种养的凤眼莲为研究材料, 在相同种养时间内, 统一测定不同地区植株的株高和干重的变化及不同叶位光合参数和光合功能叶片的光合-光响应曲线等, 以期阐明不同生态区凤眼莲株型特征形成的生态生理机制, 并为不同地区人工放养凤眼莲的高产栽培提供理论参考和技术支持。结果表明: (1)不同地区种养的凤眼莲株型有较大差异, 滇池的为短地上部分和长根的株型, 其茎叶长/根长为0.4±0.1; 南京的为中等长度的地上部分和短根的株型, 其茎叶长/根长为7.1±0.3;太湖的为长地上部分和中等根长的株型, 其茎叶长/根长为2.0±0.2。(2)形态有差异的不同地区凤眼莲植株的光合表现存在差异, 与南京和滇池地区的相比, 太湖凤眼莲不同叶位的净光合速率(Pn) 最高(25.9~35.3μmol·m-2·s-1); 相关性分析表明, 南京凤眼莲的Pn 与其相对湿度呈极显著负相关(r=-0.831**, n=6), 滇池凤眼莲的Pn 与气孔导度呈显著正相关(r=0.769*, n=6), 太湖凤眼莲的相对湿度与叶片蒸腾速率呈显著负相关(r=-0.818*, n=6)。可见影响不同地区Pn 的外界因子有差异, 但除外界光强外, 相对湿度也是影响其Pn 高低的重要生态因子。(3)不同生态地区形态有差异的植株已形成了相应的光合潜力, 生长能力最强的太湖地区植株,光合能力也最强, Pmax 最大(36.29±1.21 μmol·m-2·s-1)且光饱和点最高(LSP, 2 350.0±69.0 μmol·m-2·s-1); 相关性分析进一步表明, 株高和光补偿点(LCP)以及茎叶长度与光饱和点均呈显著正相关, 相关系数分别为r=0.998*、r=0.997*(n=10)。本研究可为不同地区利用凤眼莲净化富营养水域的高产栽培提供参考。 相似文献
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以高大气CO2浓度和遮阴为处理手段,研究高大气CO2浓度和遮阴对小麦叶片光合生理的影响。结果表明,与全光照相比,遮阴使小麦叶片的气孔长度增加了22.93%和10.23%,而气孔宽度减小了30.00%和30.22%,气孔面积降低了17.99%和18.11%,周长增加了16.80%和6.85%,气孔密度降低了6.61%和23.78%,气孔指数降低了5.99%和14.23%。与正常大气CO2浓度相比,高大气CO2浓度使小麦叶片的气孔面积增加了1.91%和1.95%,使全光照处理的小麦叶片的气孔密度降低了14.33%;使遮阴处理的小麦叶片的气孔密度增加了5.00%。与全光照相比,遮阴使小麦叶片的气孔导度和蒸腾速率降低了56.11%、53.21%和40.57%、49.27%,而光合速率没有得到提高,这可能是小麦叶片对高大气CO2浓度发生了“光适应”。与正常大气CO2浓度相比,高大气CO2浓度降低了小麦叶片的气孔导度。小麦叶片的气孔长度和宽度与光合速率有显著相关性。 相似文献
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北京市水资源危机及开源节流探讨 总被引：1，自引：0，他引：1
根据对８０年代北京市用水状况的分析及对未来供需水的预测，北京市今后供需水矛盾依然突出。从工业、农业和城市生活等几个方面，提出了几项解决北京市水资源危机的开源节流措施 相似文献
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基于水足迹的河北省水资源安全评价 总被引：3，自引：2，他引：3
水足迹是基于消费基础的水资源利用情况的指示器, 能深刻揭示社会经济系统对水资源的真实消费, 为水资源可持续规划与管理提供了新的思路和研究方向。本文以河北省为例, 运用产品虚拟水研究方法计算了2010年河北省的虚拟水消费和水足迹。结果表明, 2010年河北省水足迹为896.40×108 m3, 人均水足迹为 1 246.04 m3, 高于全国平均水平; 水资源匮乏度为747.81%, 水资源压力指数高达1 054.08%, 说明河北省水资源利用呈不可持续状态。亟需加快提高水资源利用效率, 优化作物布局、调整种植结构, 改善人类消费结构及消费模式和虚拟水进口, 强化节水工作。 相似文献
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我国农村地区水环境污染与水生态系统功能退化问题日益突出。本文综述了近年来国内外学者关于农村景观格局对水环境质量、水资源调配的影响及其优化方法与途径方面的研究进展。总体来看,诸多研究主要集中在中小尺度、对单一景观组分的静态研究,而基于大尺度和多景观组分的动态研究相对不足,国内模型研究多停留在对现有成熟模型的参数修正和简单耦合阶段,不同景观组分空间配置格局对水环境影响及其情景模拟研究少有报道。农村景观格局对水环境效应的生态、水文作用机理、基于流域尺度的模型耦合及其不确定性分析、景观格局优化方法及其情景预测和服务于决策管理的应用研究亟待开展。 相似文献
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地下滴灌技术节水潜力及机理研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
地下滴灌是一种用水效率极高的节水灌溉技术,具有少量多次、节水增产的特点,能有效减少土壤蒸发和深层渗漏,提高灌溉水利用效率,同时其自动化程度高,可降低劳动力和运行管理成本,已成为国内外水资源匮乏地区的重要灌溉技术之一。本文通过回顾地下滴灌技术的发展研究历程,概述了早期发展存在的问题以及现今研究的热点。系统对比了多种灌溉方式对作物产量、灌溉量与蒸散量的影响,指出地下滴灌技术具有极高的节水增产减蒸潜力;通过总结室内控制试验与已建立的数学模型,阐明了地下滴灌点源条件下多因素影响的土壤水分及养分运动过程,揭示了其节水增产的内在机理。进一步指出地下滴灌系统的多种关键技术参数,讨论了地下滴灌灌水设备、灌水均匀度、灌溉定额、灌水频率、滴灌带埋深与间距对作物产量与水分利用效率的影响。最后提出现阶段地下滴灌技术的应用难点和需进一步研究的问题。本文旨在阐述地下滴灌技术在水资源节约方面中的潜力及产生机理,为推动地下滴灌技术广泛应用提供科学依据。 相似文献
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以浙江省为例,分析了我国南方存在的水资源问题及其形成的原因,并从水制度和管理、水质污染的控制和治理以及水利工程技术改进三方面,提出了解决我国南方水资源问题的对策。 相似文献
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砂土和黏土的颗粒差异对土壤斥水性的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
斥水性土壤广泛存在于自然界中,并且对土壤环境和作物生长等有重要影响。建立理想化的土壤颗粒模型对砂土和黏土的斥水特性进行计算分析。结果表明:当接触角很小时,砂土中不存在斥水现象。随着接触角的增大,砂土斥水性与含水率密切相关,砂土的密实度对其斥水性也有重要影响,当砂土比较密实时,土壤的"亲水"与"斥水"特性对含水率特别敏感,随着含水率的变化,砂土可能由亲水性较好的土壤转变为斥水性土壤;当砂土比较松散时,土壤颗粒的斥水性对含水率并不敏感。当黏土接触角略小于90°且湿润半径b也较小时,黏土也存在斥水现象。如果黏土颗粒的接触角较小或接触角小于90°且湿润半径b较大,黏土总是亲水的。黏土含水率较大时,斥水特性由土壤颗粒的接触角决定。 相似文献
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21世纪我国节水农业发展趋势及其对策 总被引：29，自引：4，他引：29
分析了我国农业用水现状及其发展要求，提出了２１世纪初可能产生突破的几项关键节水技术，分析了农业高效节水技术将对我国２１世纪农业发展可能产生的贡献，最后论述了未来我国在发展节水农业中应采取的一些对策。 相似文献